唐川
贵州航空工业技师学院 贵州贵阳 550000
摘 要 :主要介绍了利用左右切削法在数控车床上加工梯形螺纹的加工方法，梯形螺纹的加工是数控车削的一个难点，由于梯形螺纹加工工艺要求较高，在数控加工中往往会因为工艺不当而产生问题。文章利用左右切削法解决了梯形螺纹在数控车床上加工编程困难的问题，在程序中巧妙地结合了普通车床车削梯形螺纹时应用的各种工艺技巧，采用左右进刀法车削、合理递减切削深度、螺纹切削粗精加工分段降低牙侧的粗糙度。为数控车削梯形螺纹提供了一个实用合理的通用程序。
关键词： 梯形螺纹 工艺分析
一、梯形螺纹零件图分析
梯形螺纹常用于传动，精度要求较高。在机床加工行业，三角形螺纹加工最为普遍，加工方法成熟易学。梯形螺纹与三角形螺纹相比，螺距大、牙型高、切除余量大、切削抗力大，而且精度高，牙型角两侧表面粗糙度值较小，这就导致梯形螺纹加工时，吃刀深、走刀快，尤其是加工硬度较高的材料时，加工难度较大。在数控车床上加工梯形螺纹，由于数控车床自动化程度高，加工过程由程序控制，这就要求车削梯形螺纹时，数控加工工艺设计要合理，程序编写要准确。本文结合长期教学经历及生产实践，介绍用华中世纪星系统数控车床HNC-21/22T加工梯形螺纹的方法。
该零件是梯形螺纹轴，材料为中碳钢（45）。零件最大外圆直径?64，总长80mm。外圆及表面粗糙度为Ra1.6,零件的左端为Tr36单头螺纹，导程是6mm,螺纹两端倒角3x30°。梯形螺纹根部退刀槽为?26x8,台阶圆柱直径?50，上偏差0，下偏差-0.1，台阶圆长12mm，台阶端面倒角1x45°。零件右端直径?64，上偏差0，下偏差-0.1，长度20mm，上偏差0，下偏差-0.05，两端倒角0.5x45°。根据要求分为两部分进行加工：
(1)在该零件的加工中，为了便于装夹，选择先以毛坯材料左端定位，夹持毛坯外圆，用90°外圆车刀加工右端直径?64保证公差及粗糙度Ra1.6，倒角0.5x45°及右端面见光。
(2)零件调头，用右端面定位，软爪夹持?64外圆。首先用90°外圆车刀车零件左端面并保证零件总长80mm及端面粗糙度Ra1.6。车削Tr36大径?36和?50台阶圆并保证各台阶长度尺寸。其次用切槽刀加工螺纹退刀槽为?26x8。再用梯形螺纹车刀加工Tr36x6梯形螺纹。
二、 梯形螺纹的加工
2.1 华中数控G76、G32、G82等指令的功能及其区别
华中数控螺纹加工指令的功能及其区别：
G32为单线固定螺纹，G76为螺纹复合循环，G82为螺纹固定循环。?
区别：各种命令的用途不一样，G32适用于有退刀槽的等螺距切削，吃刀量较大，程序编辑比较麻烦；G82适用于直进式单一切削循环，该指令可切削椎螺纹、圆柱螺纹和平面螺纹，其循环路线与G32单一形状固定循环基本相同，只不过是G82用一段程序G32要用四段；G76是多重循环，一段程序，螺纹到位，他的进刀方式为斜进式。本文重点介绍用G82指令来实现左右分层法车削梯形螺纹。
G82螺纹切削循环指令格式
G82 X(U)__ Z(W)__R__E__C__P__F__；
指令说明如下，各字母代表意义如下。
X、Z：绝对值编程时,为螺纹终点C点在工件坐标系下的坐标。
增量值编程时，为螺纹终点C相对于循环起点A的有向距离，图中用u、w表示。
R、E：螺纹切削的退尾量，R、E均为向量，R为Z向回退量，E为X向回退量，R、E可以省略，表示不用回退功能。
C：螺纹头数。为0或l时切削单头螺纹。
P：单头螺纹切削时。为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角(缺省值为O)；多头螺纹切削时，为相邻螺纹头的切削起始点之间对应的主轴转角。
F：螺纹导程。
2.2 切削参数的选择
由于采用高速钢低速切削，因此粗加工主轴转速使用 50--200r/min ，精加工主轴转速使用 20--50r/min ，进给量 F 由螺纹螺距控制，背吃刀量根据机床刚性不同，略有不同，一般粗加工半径吃刀深度 0.4--1mm, 精加工半径吃刀深度 0.02--0.2mm 刀头横刃宽度 0.8--1.2mm ，小于螺纹牙槽底宽 1.928mm 。本文采用刀头横刃宽度 1.428mm 。
根据梯形螺纹螺距和牙底宽尺寸刃磨或选择梯形螺纹刀，实测梯形螺纹刀刀头宽度L为1.428mm。
梯形螺纹刀在梯形槽中轴向可移动量为:
a=w-L=1.928—1.428=0.5 mm：
螺纹中径的螺旋升角为:
β=arctan(p/πd2)=arctan(6/103．62)=3.314度；
主轴转角计算式为：
α=2arcsin =2arcsin0.5/1.9108=2arcsin0.26167=30.338度；
编写梯形螺纹加工程序：
O0001；%1234；T0101；M03S150；G00X38Z6；G82 X35Z-44P2 F6；G82 X35 Z-44 P28.338 F6；G82X34Z-44P2F6；G82X34Z-44P28.338 F6；G82X33Z-44P2 F6；G82X33Z-44P28.338F6，G82 X32.5Z-44P2F6，G82X32.5Z-44P28.338F6；G82X32Z-44P2F6；G82X32Z-44P28.338F6；G82 X31.5Z-44P2F6；G82X31.5Z-44P28.338F6；G82X31Z-44P2F6；G82X31Z-44P28.338F6；G82 X30.5Z-44P2F6；G82X30.5Z-44P28.338F6；G82X30Z-44P2F6；G82X30Z-44P28.338F6；G82 X29.5Z-44P2F6；G82X29.5Z-44P28.338F6；G82X29Z-44P2F6；G82X29Z-44P28.338F6；G82X29 Z-44P0.5F6；G82X29Z-44P29.838F6；G82X29Z-44F6；G82X29Z-44P30.338F6；G82X29Z-44 F6；G82X29Z-44P30.338F6；G00X100；Z100；M05；M09；M30；
结论:
梯形螺纹的车削不管是在生产实践中，还是在技能训练模块中，都是非常重要的。本文阐述了数控梯形螺纹的零件图分析、公差配合、梯形螺纹的测量方法、梯形螺纹的刀具、以及梯形螺纹的加工、切削参数的选择为题，由此从而达到使读者更加理解梯形螺纹的相关知识，熟练的掌握梯形螺纹的加工。同时运用华中世纪星系统中G82指令的主轴转角指令字P加工梯形螺纹的思路是将刀具相对主轴的轴向移动转化为主轴相对刀具的转动，充分发挥系统指令功能．为梯形螺纹的编程加工提供一种新方法。在实际的教学和生产加工中，根据零件和刀具的情况，合理确定左右切削分层法的分层数、刀头刀宽值和粗精加工主轴转角值的分配，与其它梯形螺纹加工方法配合使用，可以更有效提高生产效率和零件精度。
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唐川（1982.05.07）；性别：男，民族：汉，籍贯：四川，学历：本科；现有职称：一级实习指导教师；研究方向：机械制造。